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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: Rantamplan en 05 de Agosto de 2009, 12:09:42
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Hola! Tengo un problemilla con un amplificador de instrumentación, a ver si alguien que haya montado alguno me puede hechar una mano.
El problema es el siguiente, estoy intentando medir una corriente con un microcontrolador, para ello utilizo una pekeña resistencia y un amplificador de instrumentación, cuya salida pretendo meterla en una entrada analógica del micro y así obtener la medida.
Mi problema es que necesito conseguir una ganancia que poder regular con un potenciómetro, q llegue hasta G=1000. Para ello he montado el siguiente circuito:
(http://img17.imageshack.us/img17/8307/amplificador.th.jpg) (http://img17.imageshack.us/i/amplificador.jpg/)
Los amplificadores operacionales de los que dispongo son:
Lm324N (http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/6/0ep2cg5u3zir6d7op48zff35l8py.pdf)
o estos otros
mcp6281 (http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/104958/MICROCHIP/MCP6281.html)
Yo pensaba que simplemente montando ese circuito y regulando el potenciómetro podría conseguir la ganancia necesaria pero solo consigo un máximo de ganancia entre 4 y 5…
Con lo cual la formula teórica de: G=1+(100K/Rg) no se me cumple…
He montado algo mal o hay que tener en cuenta algún parámetro de los amplificadores operacionales?
Muchas gracias!
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Hola.
Porque mejor no pruebas con un AD620 (http://web.khu.ac.kr/~bil/workshop/AD620.pdf)?
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Hola, gracias por contestar!
Efectivamente mi idea era en principio hacerlo con un AD623. Compre 2 en futurlec y me han llegado despues de casi un mes y defectuosos...Se me han quitado las ganas de comprar por internet, asi que he estado buscando en las tiendas de mi provincia los AD620,AD622 y el AD623 y en ninguna los tienen... por eso me he puesto a montar con amplificadores operacionales pero nada no hay manera
un saludo
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Porque mejor no pruebas con un AD620 (http://web.khu.ac.kr/~bil/workshop/AD620.pdf)?
El AD620 es un amplicador de instrumentación integrado de muy buenas carácteristicas, si te puedes dar el lujo de comprarlo entonces usalo.
Caso contrario vas a tener que armar uno con componentes discreto, utilizando el circuito que posteaste. Pero por favor no utilizes los LM324 pues sus caracteristicas son bastante malas y es probable que el circuito no te ande o si anda tenga un CMRR y una estabilidad muy baja. Recomiendo utilizar OP07 o algun otro op-amp con entra JFET y baja tensión de offset para lograr las ganancias que estas buscando.
Saludos.
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adhiero a lo que dice gonzalo y te recomiendo poner un pote (si es posible lineal) en la resistencias de 50 k que esta a masa en el diferencial para compensar las tolerancias de las resistencias y mejorar el RRMC. Incluso podes darle ganancia a la etapa diferencial para bajar la exigencia en la primera parte.
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Rantamplan, con que voltaje estas alimentando al LM324 y cual es el valor de la señal de entrada que necesitas, se necesita saber eso para que puedas seleccionar un amplificadores adecuados.
Saludos
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Gracias a todos por las ideas! en que parametros os fijais en las hojas de caracteristicas para saber la ganancia que pueden conseguir los amplificadores operacionales?offset?CMRR?
Estoy alimentando al LM324 con 5V (Podría hacerlo con 12V) , y pretendo que cuando la caida de tension en la resistencias de la que estoy midiendo la corriente sea entorno a 6mV (La máxima), la salida del amplificador de intrumentación me de los 5V para meterselo al micro.
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El LM324 tiene un voltaje de offset de entrada entre 2 a 7 mV por lo que ya podrás hacerte la idea de la precision que puede lograr tu circuito, o sea, nula :mrgreen:.
Sigo insistiendo en que si no puedes comprar o no consigues un amplificador de instrumentacion integrado entonces utilices algun op-amp con ultra bajo voltaje de offset y alta impedancia de entrada.
Además, estas alimentando tu amplificador con 5V y queriendo que su salida pueda alcanzar un valor igual. La mayoria de los amplificadores operacionales no puede alcanzar el voltaje de alimentacion en su salida, por caidas de voltaje internas inherentes a la etapa de salida del op-amp y el LM324 no es la excepción. Existen unos op-amps llamados Rail-to-rail que si poseen esa caracterisitica, pero son caros, dificiles de conseguir y no siempre las caracterisiticas cerca de Vcc son las deseadas. Asi que en tu caso te conviene alimentar el circuito con 12V.
Personalmente recomiendo que alimentes tu amplificador con +-12V simétricos, aunque probablemente puedas hacerlo con una alimentación unica de 12V las características para la zona cercana a 0v se van al traste.
Saludos desde Argentina.
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:? si que hay características para compara por ejemplo las más importantes impedancia de entrada, corriente de bias, offset de tensión a la salida , RRMC (que contribuye a la RRCM total), ganancia ancho de banda ,etc ...
busca en google "The Instrumentation Amplifier Handbook" que te va a dar una mano grande :wink:
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Muchas gracias a todos por la ayuda!! :wink:
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Hola
Y porque no usar un sensor de efecto Hall? si podrias hacer el cambio?
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no se muy bien como es eso del sensor de efecto hall...pero si es lo de medir la corriente haciendo espiras por electromagnetismo no creo que funcione porq estoy midiendo una corriente continua de pocos miliAmperios, no tengo mucha idea la verdad... :huh:
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Nada de espiras ni nada por el estilo, solo pones el sensor sobre la linea de corriente y listo. El lio seria buscar el adecuado para tu aplicacion ....
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Nada de espiras ni nada por el estilo, solo pones el sensor sobre la linea de corriente y listo. El lio seria buscar el adecuado para tu aplicacion ....
Es tambien una opción, yo he tratado de utilizar este tipo de sensores pero en mi caso no he conseguido una lectura fidedigna ni que sea viable en un rango grande de corriente. No se cual es el alcance de la medición de Rantampla, pero para medición de corriente en DC con un rango de varios cientos de amperios la opción mas eficaz sigue siendo el shunt.
Un saludo.
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Es muy buena la idea de MLO con sensores de efecto hall se logran microamperimetros muy buenos, no se como vendrán comercialmente pero necesita un campo magnético conocido. Ya que la formula teórica es...
Eh= K I B f(tita) K: es una constante del sensor I: es la corriente B: campo magnético f: factor de geometría(angulo entre vectores).
El problema de estos locos es que tienen impedancia de salida altísima hasta 300 Mohm, se necesitan amplificadores electrométricos....
A no ser que comercialmente hicieran magia y lo que estoy diciendo no se necesite :?...
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Bueno, la idea es no complicarse, asi que seria el campo magnetico creado por un hilo conductor recto seria facil de calcular con Gauss. Hay unos de montaje superficial para ponerlos justo encima de la linea de corriente .... ademas, no hay contacto con el hilo conductor ...
Saludos
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Excelente! todos los días se aprende algo practico nuevo como para implementar :mrgreen:
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Perdón por reavivar un tema antiguo pero siendo sobre lo mismo he pensado que era mejor que crear uno nuevo.
El caso es que conseguí finalmente unos AD620 pero ahora me ha surgido el problema que adjunto en la imagen:
(http://s4.subirimagenes.com/otros/previo/thump_3615891problema.jpg) (http://www.subirimagenes.com/otros-problema-3615891.html)
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/analogdevices/AD620AR.pdf
a ver si alguien que haya utilizado los amplificadores de instrumentación AD620 sabría decirme porque al cambiar las polaridades de la fuente en el segundo montaje falla? Se puede solucionar de alguna manera? En el datasheet no se donde mirar para ver el motivo…
Muchas gracias de antemano!
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Hola, según sé la ecuación para la salida es la siguiente:
Vout = G * (Vp - Vn)
Asumo que G = 13.28
El primer ejemplo tiene lo siguiente:
Vp = Voltaje que cae en R330
Vp = 98.35mV
Vn = GND = 0V
Vout = G (98.35mV - 0V) = 1.306V ----> OK!
Veamos el tercer ejemplo que marcas como erróneo:
Vp = Voltaje que cae en R50K porque es referenciado a tierra
Vp = (50000 / 50330) 15V = 14.90V
Vs = 15V
Vout = G (14.90V - 15V) = -1.306V ----> ???
No sé si lo que pones en la figura es lo que mides o lo que esperas, por favor acláralo un poco.
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Fijate en la hoja de características, hay un apartado que dice:
Input Voltage Range VS = ±5 V to ±18 V | (–VS + 1.9) (+VS – 1.4) |
Tu estas entrando en una entrada 15 V y en la otra entrada un valor cercano a 15 V, entonces los amplificadores operacionales que estan dentro del ad620, se saturan y no trabajan en el estado lineal, por lo tanto.. lo que debes hacer es incrementar el voltaje de alimentación de los operacionales, o disminuir el voltaje de alimentación del divisor resistivo a 12 V,-12 V para asegurarte que no se satura.
Espero que te haya servido mi explicación y que hagas las pruebas pertinentes y nos lo comentes en el foro para pode aprender de tu experiencia.
Salu2.
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Si perdón migsantiago, que no me he explicado bien, en el dibujo, teórico solo hay la frase de arriba, lo de que la ganancia teórica es calculada con la formula que viene en el datasheet para el AD620. El resto son medidas hechas con el tester para probar que no se mantiene la ganancia teórica en los dos ejemplos de abajo.
Además en los dos de abajo la tensión que cae en la resistencia de 330ohms (214mV) no se correspondería con la teórica (98.35mV) si el amplificador tuviera una impedancia de entrada infinita, en los 2 primeros por lo menos se mantiene parecida en 97mV.
Muchas gracias jim, eso era lo que quería saber, voy a ver si haciendo lo que dices se soluciona.
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jim solo decitrte una cosa, TE KIEROOOOOO!!!!
ese era el problema! ya todo marcha bien y todo solucionado! :-/ :-/
Muchisisisisimas gracias a todos los que habeis perdido parte de vuestro tiempo por ayudarme!!! ;-)
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De nada hombre, conocer las limitaciones de los amplificadores operacionales te ayudará a resolver problemas que teóricamente son correctos pero en la práctica no.
Limitaciones como Slew Rate, Gain Bandwidth product (ganancia por ancho de banda), Saturación, Tensión de offset y Corrientes de polarización.
Salu2. y me alegro de la solución de tu duda.